記者12月2日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校吳曼青院士團隊陳彥教授、孫啟彬研究員等人在無(wú)線(xiàn)人體感知研究中取得重要進(jìn)展，實(shí)現了基于毫米波雷達的非接觸人體心電圖實(shí)時(shí)監測，突破了百余年來(lái)心電圖僅能通過(guò)接觸式傳感器獲取的局限。相關(guān)研究成果日前發(fā)表于《IEEE移動(dòng)計算匯刊》。

　　心血管疾病是全球第一大致死疾病，每年約有1860萬(wàn)人因此失去生命。在我國，隨著(zhù)人口老齡化的日益突出，心血管疾病對居民健康的影響越加顯著(zhù)，其發(fā)病率與致死率均居世界前列。心電圖監測一直被視為臨床診斷心血管疾病的“金標準”之一，在疾病早期診斷發(fā)現以及后續治療過(guò)程中均有極高的臨床價(jià)值。

　　然而，自發(fā)明到現在100多年來(lái)，心電圖監測一直需要將電極連接到人的皮膚上，來(lái)捕捉反映心臟狀態(tài)的電活動(dòng)變化，導致不適的用戶(hù)體驗。因此，日常生活中的長(cháng)時(shí)間連續心電圖監測往往難以實(shí)施，造成轉瞬即逝的異常心電狀態(tài)記錄丟失，延誤疾病的診斷。

　　國家“十四五”規劃綱要指出，要加強泛在感知體系建設，解決傳統技術(shù)瓶頸，發(fā)展智能預警、應急救援救護和智慧養老等社區惠民服務(wù)。因此，吳曼青團隊聚焦當前公共健康領(lǐng)域的痛點(diǎn)問(wèn)題，研究非接觸心電圖監測技術(shù)以突破傳統心電圖監測接觸式測量的應用瓶頸。

　　陳彥等人利用心臟電活動(dòng)與機械活動(dòng)是心臟活動(dòng)同源不同表征的特性，使用毫米波雷達以非接觸形式測量體表的心臟機械活動(dòng)，提取四維心臟機械活動(dòng)信號。隨后利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型建模心臟機械活動(dòng)與電活動(dòng)之間的非線(xiàn)性映射關(guān)系，通過(guò)數據驅動(dòng)的方式求解該域轉換問(wèn)題，并最終還原出心電波形。因此，新方法中，被測者不需要佩戴電極，也不需要去除衣物，以無(wú)感的方式就能完成心電圖監測。

　　在研究中，研究人員在0.5米非接觸感知距離、不同生理狀態(tài)和人體相對靜止躺姿約束的實(shí)驗設計下，對35個(gè)實(shí)驗對象實(shí)現了非接觸心電圖監測。

　　“與傳統心電圖相比，非接觸式心電圖實(shí)現了時(shí)間中位數精度小于14毫秒、形態(tài)中位數精度大于90%的監測性能。”陳彥說(shuō)，此外，該方法的監測結果支持對心血管疾病診斷中的關(guān)鍵指標——心跳間期的穩定監測，其誤差在9毫秒以?xún)取Ｔ撝笜藢π穆晌蓙y、心肌梗死等疾病具有重要的診斷價(jià)值。

　　陳彥表示：“目前我們正在與相關(guān)醫院進(jìn)行合作，一旦獲得臨床認可，該技術(shù)將對心律失常、心肌梗死等疾病的日常監測與診斷提供重要的幫助。”